[實用新型]碳纖維絲包覆鋼絲束密封拉索

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020145096.8
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN201620357U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭正興;朱張峰;劉家彬
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: E01D19/16
• 分類號: E01D19/16;E04B1/342;E04B7/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬土木工程大跨結(jié)構(gòu)中作為承力構(gòu)件的拉索新型索體結(jié)構(gòu)形式，由外周形成全封閉效果的碳纖維絲層與芯部的高強(qiáng)鋼絲復(fù)合而成，可用于纜索承重橋梁和索桿張力結(jié)構(gòu)等大跨徑結(jié)構(gòu)中的拉索。

背景技術(shù)

目前，纜索承重橋梁和索桿張力結(jié)構(gòu)等大跨徑結(jié)構(gòu)中的拉索普遍使用鍍鋅高強(qiáng)鋼絲半平行扭絞及外包高密度聚乙烯塑料護(hù)套的鋼拉索，在拉索塑料護(hù)套意外破損或使用一定年度后塑料老化開裂情況下，水、氣等有害物質(zhì)進(jìn)入芯部鍍鋅鋼絲索體，易造成鋼絲腐蝕，降低拉索的耐久性，直接影響拉索的使用壽命。同時，由于鋼拉索重度較大，索體自重造成的垂度效應(yīng)降低拉索剛度，也降低了拉索的使用效率，從而較弱了結(jié)構(gòu)的跨越能力。

對于提高鋼拉索的耐久性，公知的方法包括索體外周包覆高密度聚乙烯塑料護(hù)套、增加包裹鍍鋅鋼絲的高強(qiáng)聚酯纖維帶層數(shù)、改變鋼絲表面涂層材料、在套管內(nèi)鋼絲間填充惰性氣體形成索體缺氧環(huán)境等多種。這些方法主要在不改變索體承力鋼絲的條件下進(jìn)行改進(jìn)，不能解決索體塑料護(hù)套意外破損及老化開裂后的芯部鋼絲受到良好封閉保護(hù)和防止水、氣等有害物質(zhì)侵入的問題，也不能解決減輕拉索自重和提高使用效率的問題。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：為解決索體塑料護(hù)套意外受損或老化開裂后的索體封閉防水、氣有害物質(zhì)侵蝕問題以及減輕拉索自重后提高使用效率的問題，本實用新型提供一種碳纖維絲包覆鋼絲束密封拉索，該索體結(jié)構(gòu)不僅能解決拉索受雙重保護(hù)和提高索體耐久性問題，而且能降低索體自重，提高拉索使用效率。

技術(shù)方案：本實用新型的碳纖維絲包覆鋼絲束密封拉索包括高強(qiáng)鋼絲、內(nèi)層聚酯纖維高強(qiáng)繞包帶、外層聚酯纖維高強(qiáng)繞包帶、外部相互咬合的Z形碳纖維絲和外周高密度聚乙烯護(hù)套；其中，高強(qiáng)鋼絲位于該復(fù)合拉索的芯部，在高強(qiáng)鋼絲的外周纏繞內(nèi)層聚酯纖維高強(qiáng)繞包帶，在內(nèi)層聚酯纖維高強(qiáng)繞包帶外部包覆有相互咬合的Z形碳纖維絲，在外部相互咬合的Z形碳纖維絲外纏繞外層聚酯纖維高強(qiáng)繞包帶，在外層聚酯纖維高強(qiáng)繞包帶外包覆有外周高密度聚乙烯護(hù)套。

所述的Z形碳纖維單絲由碳纖維原絲浸膠固化而成，Z形碳纖維單絲相互咬合形成芯部高強(qiáng)鋼絲的全密封防護(hù)層。

所述的Z形碳纖維絲的層數(shù)不受具體限制，可為單層或多層，可視索體結(jié)構(gòu)外部碳纖維絲和芯部高強(qiáng)鋼絲設(shè)計分擔(dān)的承載力比例變化。

所述的Z形碳纖維絲側(cè)邊呈折線狀，并有排水的微小凹槽，空隙間填充防腐密封劑。

本實用新型利用碳纖維材料的輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕性好和易將原絲固化成所需絲束形狀的優(yōu)點(diǎn)，改變公知的索體結(jié)構(gòu)形式，將鍍鋅鋼絲集中排列在索體芯部并仍用聚酯纖維繞包帶纏繞，在芯部鍍鋅鋼絲束外周緊密排列單層或多層Z形狀相互咬合的碳纖維絲，碳纖維絲間填充防腐密封劑，形成全封閉耐腐蝕防護(hù)層。碳纖維絲層外周仍纏繞聚酯纖維繞包帶并包覆高密度聚乙烯塑料套管，形成雙重防護(hù)結(jié)構(gòu)，自重輕的碳纖維絲與高強(qiáng)鋼絲共同參與索體工作。

有益效果：(1)本實用新型索體結(jié)構(gòu)的外部單層或多層Z形碳纖維絲相互咬合形成全密封層可對芯部高強(qiáng)鍍鋅鋼絲實施有效保護(hù)，可在拉索塑料護(hù)套意外破損或使用一定年度后塑料老化開裂情況下防止水、氣等有害物質(zhì)進(jìn)入芯部鍍鋅鋼絲索體，利用碳纖維的耐腐蝕性對芯部鍍鋅鋼絲繼續(xù)實施保護(hù)；

(2)以碳纖維絲代替原公知索體外周的高強(qiáng)鋼絲，碳纖維絲仍然參與受力，可充分發(fā)揮碳纖維材料輕質(zhì)、高強(qiáng)的特點(diǎn)，降低索體自重，提高拉索使用效率，從而提高結(jié)構(gòu)跨越能力；

(3)制索工藝與半平行鋼絲拉索索體基本相同，具備工業(yè)化生產(chǎn)條件，拉索生產(chǎn)質(zhì)量容易得到保證。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明：

圖1是本實用新型拉索結(jié)構(gòu)剖面圖。

以上的圖中有：高強(qiáng)鋼絲1、內(nèi)層聚酯纖維高強(qiáng)繞包帶2、外層聚酯纖維高強(qiáng)繞包帶4、外部相互咬合的Z形碳纖維絲3、外周高密度聚乙烯護(hù)套5、防腐密封劑6。

具體實施方式

本實用新型的碳纖維絲包覆鋼絲束密封拉索包括高強(qiáng)鋼絲1、內(nèi)層聚酯纖維高強(qiáng)繞包帶2、外層聚酯纖維高強(qiáng)繞包帶4、外部相互咬合的Z形碳纖維絲3和外周高密度聚乙烯護(hù)套5；其中，高強(qiáng)鋼絲1位于該復(fù)合拉索的芯部，在高強(qiáng)鋼絲1的外周纏繞內(nèi)層聚酯纖維高強(qiáng)繞包帶2，在內(nèi)層聚酯纖維高強(qiáng)繞包帶2外包覆有外部相互咬合的Z形碳纖維絲3，在外部相互咬合的Z形碳纖維絲3外纏繞外層聚酯纖維高強(qiáng)繞包帶4，在外層聚酯纖維高強(qiáng)繞包帶4外包覆有外周高密度聚乙烯護(hù)套5。